Évaluation d’un biomarqueur fiable dans un modèle murin de septicémie induit par ligature et ponction
Summary
Ce protocole présente les détails opératoires de la ligature et de la ponction des cæcaux (CLP) dans un modèle murin de septicémie. CLP est l’une des techniques les plus largement utilisées pour créer un modèle animal de septicémie. Par conséquent, un protocole CLP normalisé est nécessaire pour obtenir des résultats de recherche fiables.
Abstract
La septicémie est une maladie grave qui met la vie en danger et qui se développe rapidement et qui cause des millions de décès chaque année dans le monde. Les chercheurs ont déployé d’énormes efforts pour élucider la physiopathologie de la septicémie à l’aide de divers modèles animaux; le modèle murin de septicémie induite par ligature et ponction des cæcaux (CLP) est largement utilisé dans les laboratoires. Les trois aspects techniques qui affectent la sévérité et la reproductibilité du modèle CLP sont le pourcentage de caecum ligaturé, la taille de l’aiguille utilisée pour la ponction cæcale et le volume de matières fécales pressées dans la cavité abdominale. Le diagnostic rapide et spécifique de la septicémie est un facteur crucial qui affecte le résultat. L’étalon-or pour le diagnostic de la septicémie est la culture microbienne; Cependant, ce processus prend du temps et est parfois inexact. La détection des biomarqueurs spécifiques de la septicémie est rapide, mais les biomarqueurs existants ne sont pas satisfaisants en raison d’une courte demi-vie, de la non-spécificité et d’une sensibilité insuffisante. Par conséquent, il existe un besoin urgent d’un biomarqueur fiable de la septicémie dans les premiers stades. Des publications antérieures suggèrent que des pièges extracellulaires (TNE) excessifs de neutrophiles se produisent dans la septicémie. L’histone citrullinée H3 (CitH3), en tant que composant NET, est élevée à la fois chez les animaux septiques et les patients, et la présence de CitH3 est un biomarqueur diagnostique fiable de la septicémie. La présente étude visait à décrire un modèle murin standardisé de septicémie induite par CLP et à établir un biomarqueur sanguin fiable de la septicémie. Notre travail pourrait contribuer au diagnostic précoce et précis de la septicémie à l’avenir.
Introduction
La septicémie est définie comme un dysfonctionnement d’organe potentiellement mortel causé par une réponse dérégulée de l’hôte à l’infection1, et le choc septique est la principale cause de décès dans les cas graves de septicémie2. La septicémie et le choc septique causent des millions de décès dans le monde chaque année3. La clé pour améliorer les résultats des patients atteints de septicémie est l’initiation rapide de traitements tels que les antibiotiques4. La méthode de référence pour le diagnostic de la septicémie est la culture microbienne; Cependant, la culture microbienne prend beaucoup de temps et peut conduire à des résultats faussement positifs et faussement négatifs, ce qui limite considérablement la signification clinique5. Ainsi, il est hautement souhaitable d’identifier un biomarqueur sanguin de la septicémie. La procalcitonine est reconnue comme un biomarqueur idéal de la septicémie mais a une efficacité diagnostique limitée car elle est incapable de distinguer la septicémie des maladies stériles6.
La ligature et la ponction des cæcaux de souris (CLP) sont couramment utilisées pour créer un modèle de septicémie dans la recherche scientifique. Le CLP est l’un des modèles de septicémie les plus utilisés car il imite la péritonite polymicrobienne, activant à la fois les réponses immunitaires pro-inflammatoires et anti-inflammatoires7. Il est bien admis que le CLP crée un modèle de septicémie plus pertinent sur le plan clinique que les techniques alternatives, telles que l’injection d’endotoxines bactériennes. Par conséquent, le CLP est considéré comme le modèle classique de septicémie à utiliser dans la recherche8. Cependant, un inconvénient majeur du CLP est sa reproductibilité, car la gravité du modèle est affectée par plusieurs facteurs tels que le pourcentage de caecum ligaturé, la taille de l’aiguille, le nombre de ponctions et la technique de laparotomie. Par conséquent, il est nécessaire de normaliser le modèle de septicémie induite par CLP. La présente étude décrit les détails du protocole du modèle de septicémie induite par CLP pour montrer la procédure standardisée et augmenter sa reproductibilité.
La réponse inflammatoire se produit au stade précoce de la septicémie, les neutrophiles libérant des quantités excessives d’oxydants et de protéases qui causent des dommages aux organes8. Un facteur clé dans la physiopathologie de la septicémie est la formation de pièges extracellulaires neutrophiles (TNE), qui libèrent des composants nucléaires et cytosoliques tels que l’ADN, les histones citrullinées et les protéinases antimicrobiennes9. Des études récentes suggèrent qu’une production excessive de TNE médie la pathologie de la septicémie; pendant ce temps, une diminution des TNE, par inhibition enzymatique de la peptidyl arginine déiminase (PAD) par des produits chimiques comme YW3-56 ou Cl-amidine, exerce un effet pro-survie dans des modèles murins de septicémie10,11. L’histone citrullinée H3 (CitH3) a été identifiée comme une protéine spécifique de la septicémie en 201112, et des publications ultérieures ont démontré que la concentration circulante de CitH3 est un biomarqueur diagnostique fiable de la septicémie13,14. CitH3 est considéré comme un biomarqueur plus sensible et durable que la procalcitonine, et est plus spécifique pour distinguer la septicémie que les cytokines inflammatoires13.
Dans cette étude, nous avons évalué un biomarqueur diagnostique fiable de la septicémie dans un modèle murin de septicémie induit par CLP.
Protocol
Representative Results
Discussion
CLP introduit des agents pathogènes dans l’abdomen pour créer un modèle préclinique de septicémie. Lors de l’exécution du CLP, il est important d’utiliser des conditions stériles pour éliminer l’interférence des bactéries exogènes et d’utiliser des dosages précis d’anesthésiques16. Les trois aspects techniques du CLP qui affectent la gravité et la reproductibilité du modèle de septicémie sont le pourcentage de caecum ligaturé, la taille de l’aiguille utilisée pour …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nous remercions le professeur Wang Wei et le docteur Liu Shuai pour leur aide dans les expériences. Ce travail a été financé par des subventions du Young Research Funding de l’hôpital Xiangya, Central South University (n ° 2019Q10), de la Fondation nationale et scientifique de la province du Hunan (n ° 2020JJ4902) et de la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (n ° 82202394).
Materials
| 21G needle | |||
| 3,3’,5,5’-tetramethylbenzidine | R&D Systems Inc | DY999 | |
| anti-CitH3 monoclonal antibody | laboratory self developed | ||
| anti-CitH3 polyclonal antibody | Abcam | ab5103 | |
| anti-rabbit secondary antibody | Jackson ImmunoResearch | 111-035-003 | |
| C57BL/6 mice | Xiangya School of Medicine, Central South University | ||
| Cl-amidine | Sigma Aldrich | SML2250 | |
| depilatory cream | |||
| Dnase I | Sigma Aldrich | 11284932001 | |
| isoflurane | Sigma-Aldrich | 26675-46-7 | |
| ketoprofen | Sigma Aldrich | PHR1375 | |
| silk sutures (4-0 & 6-0) | |||
| surgical instruments | |||
| YW3-56 | GLPBIO | GC48263 |
References
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